硅碳复合负极材料分散机

硅碳复合负极材料分散机

   特点在于储锂容量高。硅碳复合负极材料采用“core-shell"结构，通过以球形人造或者天然石墨为基底，在石墨表面钉扎一层Si 纳米颗粒，再在其外表包覆一层无定形碳。这种设计的机理在于Si 的体积膨胀由石墨和无定形包覆层共同承担，有效避免负极材料在嵌锂脱锂过程中因巨大的体积变化和应力而粉化。硅碳复合负极材料劣势在于安全性及倍率性能较差的问题，两相分离的合金化机理难以产生快速的锂离子迁移通道，在大倍率充放电情况下必然会损失较大容量并且带来安全隐患。同时Si 基合金也存在成本过高问题，纳米Si 的价格极其昂贵，尤其是尺寸小于50nm 的硅，这使得硅碳复合负极材料成本较高，日本一家企业的产品wan全成本大概在50$/Kg 左右。另外该材料的库伦效率较低，跟常规电解液的相容性也需要改进。

    硅碳复合负极材料日本企业走在前列，部分企业已经有小量产品供应。目前该类产品并不会单独在商品化电池里实际应用，而是跟石墨负极以一定的比例混合使用，主要应用在3C 领域，而非动力电池方面。

高速分散机的高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是***重要的。根据一些行业特殊要求 SID公司在GR2000系列的基础上又开发出GRS2000超高速分散机。其剪切速率可以超过100.00 rpm，转子的速度可以达到40m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强粒经分布更窄。由于能量密度ji高,无需其他辅助分散设备。

影响分散乳化结果的因素有以下几点

1 乳化头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）

2 乳化头的剪切速率 （越大，效果越好）

3 乳化头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）

4 物料在分散墙体的停留时间，乳化分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果越好）

5 循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）

线速度的计算

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-转子 间距 (m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

– 转子的线速率

– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。 
SID 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm

速率V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60

硅碳复合负极材料分散机设备选型表：